4.1 原子结构与元素周期表 第2课时 课件 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦元素周期表结构及原子结构关系、核素与同位素核心知识，通过历史化学家贡献阅读、原子结构示意图观察等任务导入，衔接原子结构前知，搭建从周期表编排原则到位置推断的学习支架。 其亮点在于以任务驱动（如周期表周期族表格填写、0族定位法推断元素位置）培养科学思维，通过同位素应用实例（如考古测年代）渗透科学态度与责任。采用讲练结合，学生能提升逻辑推理能力，教师可高效开展结构化教学。

课时2 元素周期表 核素 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 学习目标 1、通过了解元素周期表的结构，认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系。 2、知道元素、核素、同位素的含义。 揭示化学元素间的内在联系和规律性 为未知元素留下的空位先后被填满 1869年，俄国化学家_________制出 门捷列夫 将元素按____________由小到大排列，将____________的元素放在一起 相对原子质量 化学性质相似 排序依据改为原子的_________ 核电荷数 阅读课本94页内容，填空 排序依据 3 法国化学家尚古多(1820～1886) 1862年，创造了一个《螺旋图》： 成熟期： 1829年，德国的德贝莱纳(Johann Wolfgang Döbereiner,1780—1849)首先发表了“三元素组”的假说。他发现，在许多元素中分别存在着一组特别相似的三种元素，把这样的三元素称为“三兄弟元素组”。德贝莱纳的分类仅限于局部元素的分组，没能把所有元素作为一个整体来进行研究。但他对元素进行归纳分类的工作，对后人有一定的启发。 法国矿物学家尚古多提出了“螺旋图”分类方法。他将已知的62种元素按原子量大小标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。 门捷列夫在批判地继承前人的基础上，从大量实验事实出发，成功编制了第一个元素周期表，按原子量顺序，把已经发现的63种元素全部列入表里，从而初步完成了使元素系统化的任务。 5 Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar He H 每一横行各元素原子结构上的相同点是什么？ 每一纵行各元素原子结构上的相同点是什么？ 同一横行元素电子层数相同，最外层电子数依次递增 同一纵列元素原子最外层电子数相同，电子层数依次递增 一、认识元素周期表 元素周期表编排原则 任务1.观察原子结构示意图，原子序数与什么有关系？ 原子序数是按照核电荷数由小到大排列，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 6 类别 周期序数 起止元素 包括元 素种数 核外电 子层数 稀有气体 原子序数 位置与结 构的关系 短周期 一 H～He 周期序数___电子层数 二 Li～Ne 三 Na～Ar 长周期 四 K～Kr 五 Rb～Xe 六 Cs～Rn 七 Fr～Og 7 7 一、认识元素周期表 周期 任务2：参照元素周期表，数一下元素周期表有__个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有__个周期，完成下列表格。 短周期 长周期 包括元素种数 2种 8种 8种 18种 18种 32种 32种 稀有气体原子序数 2 10 18 36 54 86 118 核外电子层数 1 2 3 类别 周期序数 起止元素 包括元 素种数 核外电 子层数 稀有气体 原子序数 位置与结 构的关系 短周期 一 H～He 周期序数___电子层数 二 Li～Ne 三 Na～Ar 长周期 四 K～Kr 五 Rb～Xe 六 Cs～Rn 七 Fr～Og 7 7 2 1 2 8 2 10 8 3 18 18 4 36 18 5 54 32 6 86 32 7 118 ＝ 一、认识元素周期表 周期 任务2：参照元素周期表，数一下元素周期表有__个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有__个周期，完成下列表格。 10 一、认识元素周期表 族 长、短周期共同组成，用“A”表示 VIII族 B：副族 仅由长周期组成，用“B”表示 表示时既无“A”也无“B” 0 族 A：主族 ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB , ⅠB , ⅡB, VIII 主族序数=最外层电子数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族 主族： 副族： ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA 稀有气体元素(第18纵列) 主族序数=最外层电子数 0 族： 共七个主族 ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB 族 （纵行） VIII（第8，9,10纵列） 共八个副族 元素周期表有__个列，__个族 18 16 ⅠA 第Ⅷ族 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 0族 碱金属元素 卤族元素 常见族的特别名称 过渡金属 碱土金属元素 ⅠA（除H外）称为碱金属元素 ⅡA称为碱土金属元素 ⅣA称为碳族元素 ⅤA称为氮族元素 ⅥA称为氧族元素 ⅦA称为卤族元素 第六周期第IIIB族称镧系、 第七周期第IIIB族称锕系。 人教版0族元素不归在非金属里面，苏教版归在里面 第七周期0族元素2016年确定，奥 3B族的元素种类是最多的 主族元素中全是金属的只有第二主族 过渡元素：元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。 ⅠA（除H外）称为碱金属元素 ⅡA称为碱土金属元素 ⅣA称为碳族元素 ⅤA称为氮族元素 ⅥA称为氧族元素 ⅦA称为卤族元素 （4）常见族的特别名称 第六周期第IIIB族称镧系、第七周期第IIIB族称锕系。 练习1：指出Si，Fe在周期表中的位置 ⅣA族 三 Si在周期表中的位置为： 第三周期第ⅣA族 Fe在周期表中的位置为： 第四周期第VIII 族 VIII 四 VIII族 课堂练习1：判断正误 (1)一个横行即是一个周期，一个纵列即是一个族(　　) (2)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束(　　) (3)同周期中元素电子层数不一定相同(　　) (4)同族元素的最外层电子数一定等于族序数(　　) (5)0族元素的最外层电子数均为8(　　) (6)元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了(　　) (7)长周期中的元素没有主族，只有副族、第Ⅷ族、0族(　　) (8)第ⅠA族中元素均为金属元素，又称碱金属元素(　　) (9)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素(　　) × × × × × × × × × 原子结构 反映 决定 元素周期表（元素位置） 周期 族 (主） 原子序数 原子核 电子层数 最外层电子数 小结：元素周期表与原子结构的关系 18 任务1.思考1：同周期ⅡA、ⅢA元素原子序数相差多少？ 二、元素周期表在元素推断中的应用 第二、三周期元素，原子序数差为1 第四、五周期元素，原子序数差为11 第六、七周期元素，原子序数差为25 任务1.思考2：同主族相邻两元素原子序数的差多少？ 二、元素周期表在元素推断中的应用 2 8 8 18 18 32 8 8 18 18 32 32 周期元素种数 2种 8种 8种 18种 18种 32种 32种 ①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数； ②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。 练习2（20秒）：在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的原子序数之和为(　　) A.5Z B.5Z＋18 C.5Z＋10 D.5Z＋8 练习3（20秒）：短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。 (1)元素X的单质分子是________(写化学式)。 (2)Y位于元素周期表中的第________周期________族。 (3)比Z原子序数大的同主族且相邻周期的元素的原子序数是________。 He 二　 ⅦA　 34 C 金属与非金属分界线 练习4（20秒）：下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数)，其中正确的是( ) 2 3 4 11 19 2 10 11 18 19 6 11 12 13 24 6 7 14 31 32 A B C D D 小结 任务2.元素的位置与原子结构的互相推断 二、元素周期表在元素推断中的应用 +19 2 8 8 1 第四周期第ⅠA族 +56 2 8 18 18 8 2 第六周期第ⅡA族 1）写出元素位置 三个等式 ①周期序数＝电子层数 ②主族序数＝最外层电子数 ③原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子的核外电子数 24 则该元素原子有___个电子层，最外层电子数是___，即为___元素。 3）Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是 其在周期表中的位置是_____________________。 2）X元素是第三周期第ⅠA族元素 3 1 钠 第三周期第ⅥA族 任务2.元素的位置与原子结构的互相推断 任务3.离子利用“阴上阳下”推断原子序数大小的关系 二、元素周期表在元素推断中的应用 具有相同电子层结构的离子，如 X2＋、Y＋、Z2－、M－的电子层结构相同 … … Z M Y X 则它们的原子序数关系为X>Y>Z>M Mg2＋ 、 Na＋、 O2－、 F－ 核外电子排布相同的离子，则阳离子位于下一周期的前面，阴离子位于上周期的后面。 任务4.根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法 二、元素周期表在元素推断中的应用 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (1)0族元素的周期序数和原子序数 如64号元素， (2)方法 ①比大小定周期： 54<64<86，其应在第六周期。 ②求差值定族数: 如88号元素， 88－86＝2，则其应在第七周期第ⅡA族。 如84号元素， 86－84＝2，应在第六周期第ⅥA族。 练习5（40秒）：推算原子序数为34、55的元素在周期表中的位置 规范答题: 34号： 55号： 第四周期第ⅥA族 第六周期第IA 族 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 练习6：原子序数为114的元素在元素周期表中的位置是(　　) A.第5周期ⅣA族　 B．第6周期ⅥA族 C．第7周期ⅣA族 D．第7周期ⅥA族 C 第7周期0族的原子序数为118， 则114号元素在第7周期ⅣA族。 练习5（40秒）：下列为元素周期表的一部分，数字为原子序数，M为37的是(　) C 35 37 38 27 45 3、元素的基本信息 元素周期表的每个方格中，都标有元素的基本信息，如原子序数、元素符号、元素名称和相对分子质量等。根据需要，有的周期表方格中还标有质量数等信息。 元素符号 元素名称 原子序数 相对原子质量 三．核素 为什么课本P96页图4-4b中 H 的质量数有3个呢？ 1、元素 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种原子 元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 决定元素种类的是质子数，与中子数和核外电子无关。 2、核素 把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素 1 1H 2 1H 3 1H 是氢元素的三种核素 决定核素种类的是质子数与中子数，与核外电子无关。 3、同位素 ①概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称同位素（即同一种元素的不同核素互称为同位素） 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种核素 互称同位素 “同位”即指核素的质子数相同，在周期表中占有相同位置 氢元素的原子核 原子名称 原子符号( ) 质子数(Z) 中子数(N) 1 0 氕(pie) H 1 1 氘(dao) H或D 1 2 氚(chuan) H或T 1 1 2 1 3 1 2 1H 3 1H （符号T。又称超重氢） （符号D。又称重氢） 或D 或T 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。如：1H，2H，3H互为同位素。 同位素的性质： ①同位素在周期表里占有同一位置 ②同位素的化学性质几乎相同 ③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率 ④元素的相对原子质量，就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值 同位素和同素异形体 如氯有两种核素：35Cl占75%，37Cl占25% 氯元素的相对原子质量为35×75%+37×25%=35.5 ⑤同种元素不同的同位素原子也可组成不同单质或化合物的分子。 课堂练习：氢有三种同位素：H、D、T。 可组成的氢气有：____________________________；与 组成的水有：___________________________________________；这些水分子的最大式量_____，最小式量_____，共有___种式量。 16 8O H2、 D2 、 T2、HD、HT、DT H2O、D2O（重水）、T2O、HDO、DTO、HTO 22 18 5 同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。 如：氧气和臭氧、 石墨和金刚石、 红磷和白磷。 同素异形体 元素、核素、同位素、同素异形体的比较   元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数(核电荷数)相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素组成的不同单质 对象 同类原子 原子 原子 单质 特性 只有种类， 没有个数 化学反应中的 最小微粒 化学性质几乎相同，物理性质不同（相互转化属于物理变化） 组成元素相同，性质不同（相互转化属于化学变化） 小结 （1）、用于制造氢弹； （2）用于制造原子弹、核发电； （3）考古时利用测定一些文物的年代； （4）利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。 同位素的应用 39 1 1H 2 1H 3 1H 同位素的种类和应用： 氢元素： 氧元素： 碳元素： 铀元素： 16 8O 17 8O 18 8O 12 6C 13 6C 14 6C 234 92U 235 92U 238 92U 制造氢弹 考古时测一些文物的年代 原子弹的原料和核反应堆的燃料 同位素示踪 相对原子质量和阿伏伽德罗常数的标准 天然存在的同位素 人工制造的同位素 放射性同位素 利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病…… a:分类 b:应用 碳14有一个半衰期（5730年），在生物体停止与外界进行碳交换时，碳14与碳12的含量比值就固定了。随着时间的推移，碳14的含量是会逐渐放射衰减的！根据这个含量比值变化结合已知半衰期，就可以测定年代了！ 40 同位素的应用 18O 做示踪原子 41 课堂练习7：有①16O、17O、18O　②H2O、D2O　③O2和O3　④H、D、T四组微粒 (1)元素的种类______核素的种类_______ (2)互为同位素的是______(填序号，下同)； (3)互为同素异形体的是____； (4)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是______(填化学式)。 元素、核素、同位素与同素异形体的关系 ①④ ③ T218O 3 6 一种元素可能有多种核素， 这几种核素互称为同位素 课堂小结 1、元素周期表的编排原则 2、元素周期表的结构 4、核素、同位素 3、元素的信息 课堂达标 1、根据元素周期表判断,下列叙述不正确的是(　　) A.周期表中第七周期最多容纳32种元素 B.周期表中共有18个列,其中形成化合物种类最多的在第14列 C.除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中 D.周期表中所含元素种类最多的族在第ⅢB族 C 2、元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是(　　) D 3、重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A. 氘(D) 原子核外有1个电子 B. 1H与D互称同位素 C. H2O与D2O互称同素异形体 D. 1H218O与D216O的相对分子质量相同 C 4、A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如表所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和 中子数相等。 (1)写出A、B、C三种元素的名称____、_____、___。 (2)B位于元素周期表中第_____周期第_____族。 (3)C的原子结构示意图为________。 氮 硫　 氟 三 ⅥA A   C   B   5、回答下列问题： （1）有下列微粒 ①以上8种微粒中共有____种核素，共____种元素。 ②互为同位素的是____________。 ③质量数相等的是_____和_____，中子数相等的是_____和_____。 ④ H、D、T 三种核素构成的氢气的相对分子质量有____种。 6 5 14C　 14N　 14C 　16O 5 习题解答 3.俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是(　　) A．115号元素在第六周期 B．113号元素在第七周期ⅢA族 C．115号和113号元素都是非金属元素 D．镅元素和115号元素不在同一周期 × B ■ 根据0族元素确定元素在周期表中的位置 115=118-3 第七周期 第七周期 第七周期 ⅤA ⅢA 113=118-5 × √ 金属 金属 × 推算原子序数为34、56、88、82的元素在周期表中的位置。 规范答题: 34号： 53号： 88号： 82号： 第四周期第ⅥA族 第五周期第ⅦA 族 53-36=17 34-18=16 88-86 = 2 第七周期第ⅡA 族 第六周期第ⅣA 族 82-86 = -4 THANKS 谢谢聆听 A．INCLUDEPICTURE "新建文件夹/W2A.TIF" \* MERGEFORMAT" 　　　 B． C． D． A.C原子比B原子的原子序数大1 B.原子结构示意图为 C.B的原子与D的原子最外层电子数相等 D.原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族 $